今年諾貝爾化學獎今晚揭曉，得獎者是法國化學家卡甘（Henri Kagan）與日本化學家硤合憲三（Kenso Soai），兩人分別因發現「非線性效應」以及發展出「自催化反應」而獲獎。這是「有機不對稱合成」領域歷史上第三次拿下諾貝爾化學獎，前兩次分別在2001年與2021年。
評審肯定兩人的研究不僅大幅降低工業製程與製藥成本，更重要的是為科學界解開了一個懸宕已久的謎題：為什麼地球上的生命胺基酸只有單一種手性。
化學分子的結構與排列會形成「左旋」或「右旋」兩種「手性」差異。即使化學式完全相同，手性不同可能產生截然不同的效果。中研院化學研究所研究員陳榮傑以香味舉例，左旋的檸檬烯聞起來有松木味，右旋的檸檬烯則是柑橘味。
手性的差異甚至攸關用藥安全。同所副研究員謝俊結舉例，早期有一款治療孕吐的藥物含有兩種手性，結果部分孕婦服藥後產下基因畸形的胎兒，事後才發現其中一種手性可以治療，另一種卻會導致基因變異。
卡甘發現的「非線性效應」，指的是化學合成中催化物純度與產物純度並非線性對應，打破了傳統認知。而硤合憲三發展的「自催化反應」，則是讓化學反應的分子自我催化、推動後續反應。
這兩項研究結合的實用價值在於：不需要純度極高的催化劑，就能合成出高純度的單一手性產物。換句話說，化學合成的成本可以大幅壓低，對工業製造與製藥產業都是重大突破。
陽明交通大學應用化學系系主任吳彥谷指出，這些研究還能解釋生命起源之謎。地球生命由蛋白質構成，蛋白質的胺基酸只有一種手性「L型」，但化學合成理論上會產生左旋與右旋兩種手性。
吳彥谷解釋，數十億年前生命體在合成胺基酸時，發生了非線性與自催化反應，左旋與右旋分子部分相互作用抵銷後，剩下的一種旋性開始瘋狂複製，最終誕生高純度、單一手性的化合物，成為地球生物的特徵。
台灣師範大學化學系教授吳學亮回憶，硤合憲三約在30年前曾訪台分享研究成果。他形容硤合憲三為人和藹，只是當年發表研究論文時較難解釋其重要性，現在終於獲得諾貝爾獎肯定。
高齡9旬的卡甘未曾來過台灣。陳榮傑補充，節省成本的效果前後至少是等比級數的差距，工業製造上只要催化劑不必百分百純度，就能反應出高純度產物，應用潛力極大。
今年的諾貝爾獎已陸續公布，化學獎的揭曉再次讓「有機不對稱合成」這個領域受到全球矚目。從工業應用到生命起源的哲學提問，兩位科學家的研究橫跨了實用與理論兩個層面。
